Palubní síť osobního automobilu je 12-14,5 V. Podle toho, zda je motor vypnutý nebo zapnutý.
Typické vlastnosti LED: (úbytkové napětí 3,2 V a proud 20 mA = 0,02 A)
„Pokles napětí“ a „provozní proud“ jsou hlavní charakteristiky LED. LED je napájena proudem – to je DŮLEŽITÉ! Bude to trvat tolik napětí, kolik potřebuje, ale proud musí být omezen. Pokles napětí typické bílé LED je 3,2 V. Ale pro LED různých barev je to jiné pro žluté a červené LED – 2 – 2,5 V; pro modrou, zelenou, bílou – 3-3,8 V. Při výběru barvy LED tedy zvažte její úbytek napětí. Proud nízkopříkonových LED obvykle není větší než 20 mA
Co je pokles napětí? Připojíme-li naši bílou LED s úbytkem napětí 3,2 V a provozním proudem 20 mA = 0,02 A ke zdroji 12 V, bude tato LED spotřebovávat 3,2 V. Napětí za touto LED se sníží (klesne) o 3,2 V. 12-3,2 = 8,8. Ale nezapomeňte, že LED je napájena proudem a ne napětím, tzn. kolik proudu dáte – tolik to projde samo a proud se musí nastavit. Jak rozumět dotazování?! Stanovit znamená omezit. Proud můžete omezit odporem nebo napájet LED pomocí ovladače. Podívejme se na příklady, jak vypočítat a připojit LED ke zdroji imaginární palubní sítě vozidla, jejíž napětí se pohybuje od 12 do 14,5 Voltů. Aby naše LED při dlouhodobém zapnutí nevyhořela, budeme počítat na základě skutečnosti, že v našem autě je 14,5 V a ne 12,5 V. V tomto případě bude LED svítit méně jasně, ale vydrží déle. V jednom z bodů tohoto článku se podíváme na to, jak připojit LED nebo řetězy LED přes čip stabilizátoru napětí. Tento způsob připojení zachová jas LED diod při změně otáček motoru.
Nejprve provedeme výpočty. Odečteme napájecí napětí LED (14,5 V) od stávajícího počátečního napětí 3,2 V. 14,5V – 3,2V = 11,3V Dostaneme 11,3V. Pro těchto zbývajících 11,3 voltů je třeba nastavit proud 20 mA, aby LED nevyhořela. Dále nám pomůže Ohmův zákon pro část elektrického obvodu, tedy pro vaši LED a rezistor. R=U/I. Kde R je odpor rezistoru, U je napětí, které je třeba zhasnout, I je proud v obvodu. To znamená, že abyste získali odpor zhášecího odporu, musíte rozdělit napětí, které je třeba zhášet, proudem, který je třeba přijmout. Proud se do vzorce vkládá v ampérech, jeden ampér je 1000 miliampérů, to znamená v našem případě 20 mA je 0,02 A. Pomocí vzorce vypočítáme. R = 11,3/0,02. Dostáváme 565 ohmů. Potřebujeme tedy rezistor s nominální hodnotou 565 ohmů. Nejbližší hodnocení, které můžete najít v obchodě s rádiem, bude 560 ohmů. Je vhodné odebírat výkon rezistoru 0,25W. Tento odpor připojujeme sériově k LED a nezáleží na svorce ANODA (kladná) nebo CATODA (záporná) – hlavní věc je, že kladete plus na ANODU a mínus na KATODU. Abych tak řekl, zachovali polaritu. A náš rezistor bezpečně rozptýlí přebytečný proud na teplo. Doporučuje se připájet rezistor přímo k LED.
Obě možnosti jsou přijatelné
Pokud nyní zapojíme ampérmetr do série s naším obvodem LED a rezistoru, měl by ukazovat 20 miliampérů nebo tak. Rezistory a LED mají řadu parametrů, takže proud se může v obou směrech lišit, ale jen nepatrně. Pokud zařízení ukazuje hodnotu od 15 do 23 mA, je to normální. Čím vyšší proud, tím jasněji LED svítí, ale tím kratší je její životnost. Proto se u konvenčních LED nedoporučuje nastavovat proud nad 20 mA.
LED s odporem a s vodiči je nejlepší propojit pájením, na spoje následně působí vibrace vozidla a změny teploty a pájení je jedním z nejodolnějších typů spojů.
Aby se zabránilo zkratům, musí být otevřené kontakty izolovány smršťovací bužírkou nebo elektrickou páskou.
Instalace a pájení by měly být prováděny s vypnutým napájecím napětím. Napájení lze dodávat až poté, co si budete jisti, že je vše provedeno správně a všechny obnažené vodiče jsou izolovány.
Doba pájení kontaktů není delší než 3 sekundy, jinak může dojít k přehřátí LED krystalu. Bude lepší, když se pájený kontakt chytí pinzetou. Za prvé je pohodlnější LED držet a za druhé pinzeta odvede přebytečné teplo a zabrání přehřátí krystalu.
Druhá možnost. Zapojení dvou LED (v sérii) přes odpor.
Zvládli jsme zapojení jedné 14,5V LED. Hurá! Nyní uděláme krok vpřed a zjistíme, jak zapojit dvě LED do série. Celkově vzato, se dvěma LED zapojenými do série bude použita stejná metoda připojení, ale pro případ, že ji analyzujeme ne méně podrobně než první.
Nejprve provedeme výpočty. Od stávajícího počátečního napětí 14,5 V (2×3,2 V = 6,4 V) odečteme napájecí napětí dvou LED diod. 14,5V – 6,4V = 8,1V. Dostaneme 8,1 V. Pro těchto zbývajících 8,1 V je potřeba nastavit proud 20 mA, aby LED nevyhořela. Dále nám pomůže Ohmův zákon pro část elektrického obvodu, tedy pro vaši LED a rezistor. R=U/I. Kde R je odpor rezistoru, U je napětí, které je třeba zhasnout, I je proud v obvodu. To znamená, že abyste získali odpor zhášecího odporu, musíte rozdělit napětí, které je třeba zhášet, proudem, který je třeba přijmout. A potřebujeme 20 mA. Proud je do vzorce dosazen v ampérech, jeden ampér je 1000 miliampérů, tedy v našem případě 20 mA = 0,02 A. Pomocí vzorce vypočítáme. R = 8,1/0,02. Dostáváme 405 ohmů. Potřebujeme tedy odpor 405 ohmů. Nejbližší hodnocení, které můžete najít v obchodě s rádiem, bude 430 ohmů. Je vhodné odebírat výkon rezistoru 0,25W. Tento odpor připojujeme sériově k LED a nezáleží na svorce ANODA (kladná) nebo CATODA (záporná) – hlavní věc je, že kladete plus na ANODU a mínus na KATODU. Abych tak řekl, zachovali polaritu. A náš rezistor bezpečně rozptýlí přebytečný proud na teplo. Doporučuje se připájet rezistor přímo k LED.
Pokud nyní zapojíme ampérmetr do série do našeho obvodu dvou LED a rezistoru, měl by opět ukazovat 20 miliampérů. Protože bez ohledu na to, kolik identických LED zahrnete do sériového řetězce, proud v tomto řetězci zůstane nezměněn. Zde vidíme 20 mA nebo tak na zařízení. Rezistory a LED mají řadu parametrů, takže proud se může v obou směrech lišit, ale jen nepatrně. Pokud je hodnota od 15 do 23 mA, je to normální. Čím vyšší proud, tím jasněji LED svítí, ale tím kratší je její životnost. Proto se u konvenčních LED nedoporučuje nastavovat proud nad 20 mA.
Třetí možnost. Zapojení tří LED (v sérii) přes odpor.
Zapojení tří LED do série přes odpor se neliší od zapojení dvou LED výše. Stejná metoda, stejné vzorce. Pokud se nezmění hodnota odporu. Uvidíme, jaké to bude.
Nejprve provedeme výpočty. Od stávajícího počátečního napětí 14,5 V (3×3,2 V = 9,6 V) odečteme napájecí napětí tří LED diod. 14,5V – 9,6V = 4,9V. Dostaneme 4,9 V. Pro těchto zbývajících 4,9 V je potřeba nastavit proud 20 mA, aby LED nevyhořela. Dále nám pomůže Ohmův zákon pro část elektrického obvodu, tedy pro vaši LED a rezistor. R=U/I. Kde R je odpor rezistoru, U je napětí, které je třeba zhasnout, I je proud v obvodu. To znamená, že abyste získali odpor zhášecího odporu, musíte rozdělit napětí, které je třeba zhášet, proudem, který je třeba přijmout. Proud se do vzorce vkládá v ampérech, jeden ampér je 1000 miliampérů, to znamená v našem případě 20 mA je 0,02 A. Pomocí vzorce vypočítáme. R = 4,9/0,02. Dostáváme 245 ohmů. Potřebujeme tedy odpor 245 ohmů. Nejbližší hodnocení, které můžete najít v obchodě s rádiem, bude 240 ohmů. Je vhodné odebírat výkon rezistoru 0,25W. Tento odpor připojujeme sériově k LED a nezáleží na svorce ANODA (kladná) nebo CATODA (záporná) – hlavní věc je, že kladete plus na ANODU a mínus na KATODU. Abych tak řekl, zachovali polaritu. A náš rezistor bezpečně rozptýlí přebytečný proud na teplo. Doporučuje se připájet rezistor přímo k LED.
Pokud nyní zapojíme ampérmetr do série s naším obvodem LED a rezistoru, měl by ukazovat 20 miliampérů nebo tak. Rezistory a LED mají řadu parametrů, takže proud se může v obou směrech lišit, ale jen nepatrně. Pokud je hodnota od 15 do 23 mA, je to normální. Čím vyšší proud, tím jasněji LED svítí, ale tím kratší je její životnost. Proto se u konvenčních LED nedoporučuje nastavovat proud nad 20 mA.
Rozšířený a „námi všemi milovaný“ 12voltový LED pásek je navržen stejným způsobem, skládá se z podobných řetězců tří sériově zapojených LED a řetězy jsou zase vzájemně propojeny paralelně.
Zkrátka při napětí 14,5V zapojíte řetězec, ve kterém jsou až čtyři LED s úbytkem napětí 3,2V a ještě zbude 1,7V, které bude potřeba zhasnout rezistorem. 14,5-3,2-3,2-3,2-3,2=1,7 Ale shodli jsme se, že počítáme s pomyslnou palubní sítí auta, ve které je napětí od 12 do 14,5 Voltů. Pamatovat si? Když tedy napětí v palubní síti klesne na 12 voltů, LED v řetězci přestanou svítit, protože celkový úbytek napětí čtyř LED je vyšší než 12 voltů, a přesněji řečeno, bude 3,2 x 4 = 12,8 voltů. Proto se omezíme na tři LED v řetězu.
